CN207686901U - 能量互补的小型户外发电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种能量互补的小型户外发电机，包含第一、二固定轴承，微型直流发电机，摩擦轮，固定摩擦轮的第一轴，在第一轴上固定的第一冠齿，第二轴两端有第一、二直齿齿轮，分别与第一冠齿和发电机主轴上的第二冠齿啮合，揺柄末端与其垂直的方向固定第三轴，第三轴的末端固定的第三直齿齿轮与第二冠齿啮合，第二、三轴分别与第一、二固定轴承内径过盈配合而固定在地一、二滑块中，发电机主轴末端套有扇叶，尾部有DC‑DC稳压模块，该新型实现了风能、骑行能和手摇的互补式发电，实现了能量来源的多元化，功能转换方便，增强了通用性和对户外环境的适应性，针对骑行发电，实现了快速拆装的功能，使用方便。

Description

能量互补的小型户外发电机

技术领域

本实用新型涉及一种发电装置，尤其是一种能量互补的小型户外发电机。

技术背景

随着户外运动爱好者数量的不断增长，对户外运动过程中小型用电设备的电能需求也不断增加，现有的解决户外运动用电需求的设备多为单一能量来源的发电设备，对复杂的户外环境的适应能力差，当单一的能量来源不足时，便让户外运动增加了烦恼。

如公开号为 205725390U的中国实用新型专利，公开了“自行车用前花毂发电机”将发电机部件安装于自行车前花鼓上，利用自行车前轮的转动带动永磁铁做切割磁感线运动发电，为户外运动提供电能。此种发电设备安装拆卸过程繁琐，且能量源只能取于自行车的动力，局限性大。又比如一种便携式小型风力发电机，利用风能进行发电，受环境影响大。

实用新型内容

为了解决现有的微小型户外发电产品能量来源单一、通用性差、拆装不便的问题，本实用新型提供了一种风能、骑行能和手动发电互补的发电装置，即可利用风力使扇叶旋转带动发电机发电，又可通过直接转动摇柄带动发电机发电，同时，在装置的一侧又有梯形卡槽，固定于自行车后轮架上，与车圈摩擦带动发电机发电，将自行车的动能转化为电能，拆装方便，通用性强。骑行能发电和手摇发电利用滑块实现的功能开关，滑块通过控制传动链中齿轮的啮合状态来控制三种发电方式的开关。风力发电时，风力直接作用于扇叶上使其旋转，扇叶与发电机主轴直接相连并带动主轴旋转发电。骑行能发电时，将梯形槽凹槽固定于自行车后轮架上，凸槽位于发电装置上，安装时使梯形凹凸槽配合并利用顶紧螺栓进行紧固使装置固定于自行车上，摩擦轮和自行车后轮车圈接触，利用摩擦力使其旋转并通过两级齿轮将运动传到发电机主轴进行发电，拆卸时只需将顶紧螺栓松开解除凹凸槽的配合即可。当使用手摇发电时，摇柄向发电机主轴方向推动时末端齿轮和主轴冠齿啮合，转动摇柄、经过传动带动发电机主轴旋转发电。发电机发出的所有电能经过导线输送给DC-DC稳压模块，在模块的USB出口输出5V的稳定电压，为户外运动时的各种小型用电设备供电。风能、骑行能和手动发电互补的发电路径，能够适应大部分户外场景，加强了其通用性和户外条件下的生存能力。

本实用新型的技术方案是：一种能量互补的小型户外发电机，包含第一固定轴承，第二固定轴承，微型直流发电机，与自行车后轮车圈接触的摩擦轮，固定摩擦轮的第一轴，在第一轴上固定的第一冠齿，第二轴两端各固定第一直齿轮和第二直齿轮，分别与第一冠齿和发电机主轴上的第二冠齿啮合传递动力。揺柄末端与其垂直的方向固定第三轴，第三轴的末端固定有第三直齿轮，与第二冠齿啮合，第三轴中间位置通过与固定轴承内径的过盈配合被滑块卡住，揺柄的位置方向与发电机主轴一致。在发电机主轴末端套有扇叶，发电机尾部有DC-DC稳压模块。凸槽和固定于自行车后轮车架上的梯形凹槽。

上述的第一轴、第二轴、发电机主轴在同一平面内，第一轴与第二轴垂直，第二轴与发电机主轴垂直，摩擦轮的转动带动第一轴的旋转，让动力接着从第一冠齿传递到第一直齿轮的第二轴上，再通过第二直齿轮传递到第二冠齿的发电机主轴上，带动发电机发电。

上述的揺柄与第三轴固定链接，方向垂直，第三轴与发电机主轴在同一平面内垂直，通过手转动揺柄让揺柄旋转带动第三轴旋转，再通过固定在第三轴末端的第三直齿轮将动力传递给第二冠齿上的发电机主轴上，带动发电机发电。

上述的扇叶所在平面与发电机主轴垂直，迎风受力产生旋转运动，直接带动发电机主轴旋转发电。

上述的揺柄和摩擦轮分别位于发电机的相邻两侧，第一轴和第二轴所在平面与第三轴和揺柄所在平面垂直，且以发电机主轴为交线。

上述的揺柄连接的第三轴和第二轴通过第一固定轴承和第二固定轴承的配合固定在滑块上，滑块中间开有小孔，固定轴承及第三轴置于其中。滑块外形为扁平长方体，两侧有突起，在发电机的外壳上有与之匹配的凹槽，两者的配合限制了滑块的运动，使得滑块只能沿发电机主轴方向做小范围运动以此控制揺柄末端第三直齿轮与第二冠齿的啮合情况来决定揺柄是否处于工作状态，避免影响摩擦轮和扇叶的运动传递。

上述的DC-DC升压模块输入电压0.9～5v，发电机输出的电能通过导线接入升压模块，通过电路转换变为5v恒压电源从USB接口输出给用电设备。

上述的梯形凹凸槽，凸槽高度小于凹槽，其中凹槽用塑料绑带和螺钉环抱紧固在棒状的自行车后轮车架上，凸槽上的紧固螺栓通过调节凹凸槽两底面间的间隙来调节发电机在自行车上固定的松紧。当没有紧固螺栓作用时，发电机可以很方便快速的取下。

本实用新型的有益效果是：风能、骑行能和手动发电的互补实现了能量来源的多元化，增强了通用性和对户外环境的适应性，对于骑行发电，实现了快速拆装的功能，使用方便。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1为本实用新型结构示意简图；

图2为梯形凹凸槽夹紧定位的结构示意图；

图3为摇柄及滑块的结构示意图；

图4为摇柄与摩擦轮位置关系示意图；

图5为摩擦轮传动及滑块的结构示意图；

图6为实用新型的三维外观图。

图中1.DC-DC稳压模块，2.微型直流发电机，3.第一轴，4.第一冠齿齿轮，5.第一直齿齿轮，6.摩擦轮，7.第二轴，8.扇叶，9.第二直齿齿轮，10.发电机主轴，11.第二冠齿齿轮，12.第三轴，13.第三直齿齿轮，14.固定柄，15.活动柄，16.梯形凸槽，17.梯形凹槽，18.顶紧螺栓，19.第一滑块，20.第一固定轴承，21.第二固定轴承，22.第二滑块。

具体实施方式

【实施例1】

如图1所示，自行车后轮车圈带动摩擦轮6转动，固定摩擦轮的第一轴3以及轴上的第一冠齿4随之转动，带动与其啮合的第一直齿齿轮5转动，从而将动力传递给第二轴7和固定在轴另一端的第二直齿齿轮9，固定在发电机主轴10上的第二冠齿11与第二直齿齿轮9啮合，动力传递给了微型直流发电机2进行发电，微型直流发电机2输出的电能输入DC-DC稳压模块1，通过USB接口输出5V稳定电压。

【实施例2】

如图1所示，当风力作用在扇叶8上时，推动其做旋转运动，直接带动微型直流发电机主轴10转动，动力传递给了微型直流发电机2进行发电，微型直流发电机2输出的电能输入DC-DC稳压模块1，通过USB接口输出5V稳定电压。

【实施例3】

如图1所示，通过手动使活动柄做圆周运动带动第三轴12和第三直齿齿轮13做旋转运动，固定在发电机主轴10上的第二冠齿11与第三直齿齿轮13啮合，动力传递给了微型直流发电机2进行发电，微型直流发电机2输出的电能输入DC-DC稳压模块1，通过USB接口输出5V稳定电压。

【实施例4】

如图2所示，固定在自行车后轮车架上的梯形凹槽17与梯形凸槽16间隙配合，将顶紧螺栓18旋紧，使凹凸槽互相夹紧，将顶紧螺栓18旋松，使梯形凹槽17和梯形凸槽16回到间隙配合状态，方便取下装置。

【实施例5】

如图3所示，滑块19中间有固定轴承20将第三轴12卡在滑块中间，滑块19与外壳配合，运动被限制于微型直流发电机主轴10同方向的微小运动，以此控制第三直齿齿轮13与第二冠齿齿轮的啮合状态，进而控制摇柄功能的开关，避免干涉。

【实施例6】

如图3所示，第二滑块22中间有第二固定轴承21将第二轴7卡在滑块中间，第二滑块22与外壳配合，运动被限制于微型直流发电机主轴10同方向的微小运动，以此控制第二直齿齿轮9与第二冠齿齿轮11的啮合状态，进而控制摩擦轮功能的开关，避免干涉。

【实施例7】

如图4所示， 第一轴3和发第二轴7所在的平面与第三轴12和固定柄14所在的平面相互垂直，活动柄15固定在固定柄14末端，减小手动状态下推动摇柄的阻力。

Claims (5)

1.一种能量互补的小型户外发电机，包括微型直流发电机（2），在微型直流发电机（2）两侧的固定柄（14）、摩擦轮（6），以及与微型直流发电机（2）同轴的扇叶（8），同时发电机又连接DC-DC稳压模块（1），其特征在于：摩擦轮（6）固定在第一轴（3）上，第一轴（3）上的第一冠齿（4）与第二轴（7）上的第一直齿轮（5）啮合，第二轴（7）另一端的第二直齿轮（9）与发电机主轴（10）上的第二冠齿（11）啮合，构成了摩擦轮输入的传动链，固定柄（14）与第三轴（12）末端固定，角度垂直，第三轴（12）末端的第三直齿轮（13）与发电机主轴（10）上的第二冠齿（11）啮合构成摇柄输入端的传动链，扇叶（8）固定在发电机主轴（10）的末端构成风力输入的传动链。

2.根据权利要求1所述的一种能量互补的小型户外发电机，其特征在于：第二轴（7）与第二固定轴承（21）内径配合，第二固定轴承（21）外径与第二滑块（22）中心的小孔配合，组成一个滑块机构，通过第二滑块（22）两侧的凸槽和外壳的配合控制第二轴（7）能够在发电机主轴（10）方向上平移，且能保持和发电机主轴（10）的同平面垂直关系，进而控制第二直齿轮（9）与第二冠齿（11）的啮合或不啮合，使摩擦轮端工作或不工作。

3.根据权利要求1所述的一种能量互补的小型户外发电机，其特征在于：第三轴（12）与第一固定轴承（20）内径配合，第一固定轴承（20）外径与第一滑块（19）中心的小孔配合，组成一个滑块机构，通过第一滑块（19）两侧的凸槽和外壳的配合控制第三轴（12）能够在发电机主轴（10）方向上做适当的平移运动，且能保持和发电机主轴（10）的同平面垂直关系，进而控制第三直齿轮（13）与第二冠齿（11）的啮合或不啮合，使摇柄端工作或不工作。

4.根据权利要求1所述的一种能量互补的小型户外发电机，其特征在于：扇叶（8）可在外力的作用，与发电机主轴（10）脱离配合关系，也可在外力的作用下安装在发电机主轴（10）上，使风力发电功能打开。

5.根据权利要求1所述的一种能量互补的小型户外发电机，其特征在于：固定柄（14）在发电机外壳位置的另一面，有梯形凸槽（16），在自行车后轮支架上固定有梯形凹槽（17），通过梯形凹凸槽的配合使发电机固定在自行车上，并通过顶紧螺栓（18）的旋入程度控制凹凸槽配合的松紧。